Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

(МТУСИ)

Факультет "Радио и телевидение"

Кафедра "Электроника"

ОТЧЁТ

по дисциплине "Электроника"

на тему:

"Исследование металло-полупроводниковых переходов"

Выполнил:

Студент гр. БИК2309 ____________________ Р. Ю. Улендеев

Проверил:

Доцент, к. т. н. _______________________ В. П. Власов

Москва 2024

Лабораторная работа №2

Исследование металло-полупроводниковых переходов

Целью работы является исследование металло-полупроводниковых переходов при использовании различных сочетаний металла и полупроводника. При этом определяются следующие характеристики и параметры:

• тип контакта (омический или Шотки);

• сопротивление омического контакта.

Для контакта Шотки при U = 0 определяются:

• – контактная разность потенциалов;

• – толщина;

• – тепловой ток;

• – барьерная емкость.

Выполнение работы

В данном разделе представлен порядок выполнения работы.

Исходные данные

Необходимо вести исходные данные согласно заданному преподавателем номеру варианта. В нашем случае данные соответствуют варианту 4.

Таблица 1

№. вар.	Тип металла (работа выхода, , эВ)	Тип п/п (работа выхода, , эВ)	Концентрация примесей в п/п области, N, см-3	Толщина п/п слоя L, мкм	Площадь поперечного сечения S, см2
4	Zn(4,2)	Ge(5,l)	1015	20	10-5

На Рисунок 1 изображена схема p-n перехода с исходными параметрами.

Рисунок 1 – Переход при исходных данных

Вариант с уменьшением сопротивления омического контакта

На Рисунок 2 изображена схема металло-полупроводникового перехода с уменьшенным сопротивлением омического контакта.

Рисунок 2 – Переход с уменьшенным сопротивлением омического контакта

Площадь необходимо увеличить, так как она стоит в знаменателе.

Сопротивление омического контакта было уменьшено путём увеличения площади.

Вариант с увеличением толщины перехода

На Рисунок 3 изображена схема перехода с увеличенной толщиной перехода.

Рисунок 3 – Переход с увеличенной толщиной перехода

Для увеличения толщины перехода необходимо уменьшить, так как она стоит в знаменателе.

Толщина перехода была увеличена путём уменьшения концентрации примесей.

Вариант с уменьшенной барьерной емкостью перехода

На Рисунок 4 изображена схема перехода с уменьшенной барьерной ёмкостью.

Рисунок 4 – переход с уменьшенной барьерной емкостью

Площадь перехода нужно уменьшить потому что величина барьерной ёмкости зависит прямо пропорционально.

Барьерная ёмкость была уменьшена путём уменьшения площади перехода.

Далее представлена таблица с результатами наших исследований.

Таблица 2

Характеристики и параметры	Исходный вариант	Вариант с уменьшенным сопротивлением (для омического контакта)	Вариант с увеличенной толщиной перехода и напряжением пробоя (контакт Шотки)	Вариант с уменьшенной барьерной ёмкостью (контакт Шотки)
Исходные данные
Металл	Zn	Zn	Zn	Zn
Полупроводник	Ge	Ge	Ge	Ge
NА, см–3	10E15	10E15	7E15	10E15
NД, см–3	10E15	10E15	7E15	10E15
S, см2	10E-5	13E-5	20	7E-5
L, мкм	20	20	20	20
Результаты при Т=300 К
Тип контакта в m-n варианте	Омический	Омический	Омический	Омический
Тип контакта в m-p варианте	Шотки	Шотки	Шотки	Шотки
R, Ом	3,2051E-4	2,4655E-4	4,5788E-4	4,5788E-4
, В	9,0000E-1	9,0000E-1	9,0000E-1	9,0000E-1
L0, мкм	2,4441E-1	2,4441E-1	2,9213E-1	2,4441E-1
I0, A	4,2315E-17	5,5010E-17	4,2315E-17	2,9621E-17
Сб0, Ф	2,1726E-12	2,8243E-12	1,8177E-12	1,5208E-12

Вывод: мы исследовали металло-полупроводниковые переходы при использовании различных сочетаний металла и полупроводника. Определили следующие характеристики: тип контакта, сопротивление омического контакта; при этом для контакта Шотки определяли: контактную разность потенциалов, толщина, тепловой ток, барьерная емкость.